KR100687304B1 - Device for checking defects under bridge - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래의 교량 점검장치의 구성상태도.1 is a configuration diagram of a conventional bridge inspection apparatus.
도 2는 본 발명에 따른 교량 하부 결함 점검장치의 개략적 사시상태도.Figure 2 is a schematic perspective view of the bridge lower defect inspection apparatus according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 교량 하부 결함 점검장치의 이동부의 측면상 구성상태도.Figure 3 is a state configuration on the side of the moving portion of the bridge lower defect inspection apparatus according to the present invention.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 교량 하부 결함 점검장치의 지지부의 제1,2실시예의 측면상 구성상태도.Figures 4a and 4b is a side configuration configuration of the first and second embodiments of the support of the bridge lower defect inspection apparatus according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 교량 하부 결함 점검장치의 사용상태도.Figure 5 is a state of use of the bridge lower defect check apparatus according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10. 레일 20. 이동부10.
30. 지지부 40. 회전부30.
50. 감지부50. Detector
본 발명은 교량과 같은 대형구조물의 노후도의 진단을 위하여 외관검사를 수행할 때, 주기적 육안검사가 어려운 교량의 하부구조의 외관검사를 경제적이면서도 효율적으로 수행하는 교량 결함 감지장치에 관한 것이다.The present invention relates to a bridge defect detection device that performs economical and efficient inspection of the appearance of the substructure of a bridge, which is difficult to perform periodic visual inspection, when performing the appearance inspection for the diagnosis of the aging degree of a large structure such as a bridge.
교량과 같은 산업기간시설물들은 안전성확보를 위하여 주기적으로 안전점검 및 진단을 실시하고 있으며 1차적으로 외관검사에 의존하여 구조물의 균열 및 부식여부를 검사하고 있다.Industrial infrastructures, such as bridges, are regularly inspected and diagnosed to ensure safety, and primarily inspect the structure for cracks and corrosion depending on appearance inspection.
기존의 점검방법은 물이 흐르는 교량의 하부에 비계와 같은 작업대나 이동통로 및 발판을 설치하고 그 위에서 작업자가 교량의 부식 및 균열상태를 조사하는 것으로 교량하부의 수면 상에 비계와 같은 작업대를 설치하는데 많은 경비가 들고, 바람이 많이 부는 경우에는 교량하부의 작업대가 흔들려 작업자의 안전성이 확보되지 못하는 단점이 있다. The existing inspection method is to install a work platform like scaffold or moving passageway and scaffold at the bottom of the bridge through which water flows, and the worker installs a work platform like scaffold on the water surface under the bridge by inspecting the corrosion and crack condition of the bridge. However, if a lot of expenses, wind is blowing a lot of workbench under the bridge shakes the disadvantage that the worker is not secured.
또한 최근에 도입된 굴절 사다리차를 이용하여 작업자를 사다리에 태우고 교량상판 하부를 검사하는 방법이 있으나, 현수교나 사장교의 경우에는 굴절 사다리차가 케이블이 설치된 부분을 통과하지 못하며 일반교량의 경우에도 가로등 때문에 굴절차의 사다리를 매번 이동시켜야 하는 어려움과 작업자의 안전성확보가 곤란한 문제점이 있었다.In addition, there is a method of putting the worker on the ladder and inspecting the lower part of the bridge deck by using the recently introduced articulated ladder truck, but in the case of the suspension bridge or the cable-stayed bridge, the articulated ladder car does not pass through the part where the cable is installed. There was a problem of having to move the ladder every time and difficulty of securing worker safety.
이러한 문제점을 보완하기 위해 개발된 기술을 보면, 교각(1)의 사이에 레일(3)을 설치하고 무선 컨트롤러(5)에 의해 레일을 따라 이동하면서 비디오카메라(4)로 영상을 촬영하여 외부 화상 모니터(6)에 표시하는 로봇장치(2)로 구성된다.In view of the technology developed to solve this problem, the
그러나 교량의 폭이 넓거나 경간이 많은 경우 한 개의 로봇장치로 전 교량을 점검하기에는 역부족이어서 카메라가 촬영할 수 있는 범위를 초과할 때마다 로봇 장치를 증설하여 다수의 로봇장치를 설치해야 하는 경제적인 문제점이 있다.However, if the bridge is wide or spans long, it is not enough to check all the bridges with one robot unit, so it is economical problem to install multiple robot units by adding a robot unit whenever the camera exceeds the range that can be taken. There is this.
따라서 본 발명에서 이루고자하는 기술적 과제는, 교량 하부를 점검하는 데 있어 작업자가 직접 점검하지 않아 작업자의 안전성을 고려할 필요가 없어지고, 교량의 폭이 넓은 경우 등 대형교량의 하부를 점검할 때 한 대의 장치로 전 교량을 점검할 수 있어 카메라가 촬영할 수 있는 범위를 초과할 때마다 로봇장치를 증설하는 비용을 절감하는 경제적인 교량 하부 결함 점검장치를 제공하는데 있다.Accordingly, the technical problem to be achieved in the present invention is that when inspecting the lower part of the bridge, the operator does not need to directly check the safety of the worker, and when inspecting the lower part of a large bridge such as a wide bridge, It is possible to provide an economic bridge under fault inspection device that can reduce the cost of adding a robot device whenever the camera is able to check the entire bridge with the device.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 교량 하부 결함 점검장치는, 교량의 결함을 무인으로 감지하기 위한 장치에 있어서, 교량 하측에 교량의 길이방향으로 설치되는 레일;과 상기 레일에서 이동하는 이동부;와 상기 이동부에 연결되어 일측으로 돌출 형성되는 지지부;와 상기 이동부에 설치되어 상기 지지부를 회전시키는 회전부;와 상기 지지부 일단에 설치되어 교량의 상태를 감지하는 감지부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.Bridge lower defect inspection apparatus of the present invention for solving the above technical problem, in the device for detecting the defect of the bridge unattended, the rail is installed in the longitudinal direction of the bridge under the bridge; and the movement moving in the rail And a support part connected to the moving part to protrude to one side; and a rotating part installed at the moving part to rotate the support part; and a sensing part installed at one end of the support part to detect a state of the bridge. It is done.
이동부는 레일에서 회전이동하는 바퀴와, 바퀴에 연결되어 바퀴를 구동시키는 이동모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 교량 하부 결함 점검장치를 제공한다.The moving part provides a bridge lower defect checking apparatus comprising a wheel moving on a rail and a moving motor connected to the wheel to drive the wheel.
지지부의 제1실시예는 이동부에 수직으로 설치되는 지지축과, 상기 지지축에 수평으로 연결되는 지지대와, 상기 지지대 일단과 지지축을 연결하여 지지대를 지지하는 와이어를 포함하는 것을 특징으로 하는 교량 하부 결함 점검장치를 제공한다.The first embodiment of the support is a bridge comprising a support shaft installed vertically to the moving portion, a support horizontally connected to the support shaft, and a wire for supporting the support by connecting the support shaft and one end of the support shaft Provide a bottom flaw checker.
지지부의 제2실시예는 이동부에 수직으로 설치되는 지지축과, 상기 지지축에 연결되고 피니언기어가 연결된 전후진모터가 내설되는 기어박스와, 상기 피니언기어에 치합되는 랙기어가 일부 형성되어 상기 기어박스에 수평으로 연결되는 지지대를 포함하는 것을 특징으로 하는 교량 하부 결함 점검장치를 제공한다.According to a second embodiment of the support part, a support shaft vertically installed in the moving part, a gear box in which a forward and backward motor connected to the support shaft and connected to the pinion gear are installed, and a rack gear meshed with the pinion gear are formed. It provides a bridge lower defect inspection device comprising a support that is horizontally connected to the gearbox.
회전부는 지지부에 회전모터가 연결되어 지지부를 회전시키는 것을 특징으로 하는 교량 하부 결함 점검장치를 제공한다.The rotating unit provides a bridge lower defect inspection apparatus, characterized in that the rotating motor is connected to the support to rotate the support.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 예시도면을 참고하여 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도면에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 교량 하부 결함 점검장치는 교량의 결함을 무인으로 감지하기 위한 장치로, 레일(10) 상에서 이동부(20)가 이동하고 이동부에 설치된 지지부(30)가 회전부(40)에 의해 회전되며 지지부 단부에는 감지부(50)가 설치되는 구조로 이루어진다.As shown in the drawings, the lower bridge defect inspection apparatus according to the present invention is a device for detecting the defect of the bridge unattended, the moving
도 2는 본 발명에 따른 교량 하부 결함 점검장치의 개략적 사시상태도이다. 도 3은 본 발명에 따른 교량 하부 결함 점검장치의 이동부의 측면상 구성상태도이다.Figure 2 is a schematic perspective view of the bridge lower defect inspection apparatus according to the present invention. 3 is a configuration diagram on the side of the moving part of the bridge lower defect inspection apparatus according to the present invention.
레일은 교량(100;도 5) 하측에 교량의 길이방향으로 설치되고, 이동부는 레 일에서 이동하도록 결합된다. 레일은 단면상 ㄴ자 형상으로 2개가 나란히 일정한 간격을 두고 설치된다. 레일의 단면상 ㄴ자의 상측 돌출부가 내측을 향해 대칭으로 형성되어 이동부가 레일에서 이탈되지 않도록 한다.The rail is installed in the longitudinal direction of the bridge below the bridge 100 (FIG. 5), and the moving part is coupled to move on the rail. The rails are cross-sectioned at regular intervals in the form of a c-shaped cross section. The upper protrusion of the letter N on the cross section of the rail is formed symmetrically inward so that the moving part is not separated from the rail.
이동부는 레일에서 회전이동하는 바퀴(21)와, 바퀴에 연결되어 바퀴를 구동시키는 이동모터(25)를 포함하여 이루어진다. 바퀴는 회전축(22)에 의해 쌍으로 형성되어 양 레일 상에 회전가능하게 설치된다. 바퀴 내측에 레일의 단면상 ㄴ자의 상측이 위치되어 바퀴는 레일에서 탈선되지 않는다.The moving part includes a
바퀴의 회전축 양측에는 연결구(23)의 일단이 연결되고, 연결구의 타단에는 연결판(24)과 연결된다. 바퀴는 2개가 회전축에 의해 한 쌍으로 형성되고 이러한 한 쌍의 바퀴가 양측에 구비된다. 바퀴에 연결되는 연결구는 4개이고, 각각의 연결구는 연결판에 일체 연결된다. 연결판에는 이동모터가 부착되고, 이동모터는 벨트(26)에 의해 바퀴의 회전축에 동력이 전달되도록 연결된다. 이동모터와 회전축의 동력전달수단은 벨트에 국한되지 않는다.One end of the
지지부는 이동부에 연결되어 일측으로 돌출 형성된다. 도면에서는 지지부가 이동부의 하부 일측으로 돌출 형성된다.The support part is connected to the moving part and protrudes to one side. In the drawing, the support part is formed to protrude toward the lower side of the moving part.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 교량 하부 결함 점검장치의 지지부의 제1,2실시예의 측면상 구성상태도이다. 도 5는 본 발명에 따른 교량 하부 결함 점검장치의 사용상태도이다.Figures 4a and 4b is a side configuration configuration of the first and second embodiments of the support of the bridge lower defect inspection apparatus according to the present invention. 5 is a state diagram used in the lower bridge defect inspection apparatus according to the present invention.
지지부의 제1실시예는 도 4a에서 보는 바와 같이 지지축, 지지대 및 와이어로 이루어진다. 지지축(31)은 이동부에 수직으로 설치되고, 지지대(32)의 일단은 지지축 단부에 수평으로 연결된다. 와이어(33)는 지지축과 지지대 타단을 연결하여 지지대를 지지한다.The first embodiment of the support consists of a support shaft, a support and a wire as shown in Figure 4a. The
지지부의 제2실시예는 도 4b에서 보는 바와 같이 지지축, 기어박스 및 지지대로 이루어진다. 지지축(31)은 이동부에 수직으로 설치되고, 지지축 단부에 기어박스(33)가 연결된다. 기어박스에는 피니언기어(34a)가 장착된 전후진모터(34)가 내설된다. 지지대(32)는 기어박스를 관통하면서 수평으로 장착된다. 지지대 일부에는 랙기어(32a)가 형성되어 기어박스 내에서 피니언기어와 치합된다.The second embodiment of the support consists of a support shaft, a gearbox and a support as shown in Figure 4b. The
회전부는 이동부에 설치되어 지지부를 회전시킨다. 회전부는 지지부의 지지축에 회전모터(41)가 연결되어 지지부를 회전시킨다. 지지축은 이동부의 연결판을 관통하여 수직으로 설치된다. 연결판에는 회전모터가 설치되고 회전모터와 지지축의 단부는 베벨기어(42)에 의해 연결된다.The rotating part is installed in the moving part to rotate the support part. The rotating part rotates the supporting part by connecting the rotating
감지부(50)는 지지부 일단에 설치되어 교량의 상태를 감지한다. 감지부는 보통 무선수신이 가능한 카메라를 사용하나, 감지수단에 대해서 한정하지 않는다.The
상기의 이동모터, 회전모터 및 전후진모터는 교량상부나 하부에서 사용자가 무선으로 조정하도록 형성된다.The moving motor, the rotating motor and the forward and backward motors are formed to be adjusted by the user wirelessly in the upper or lower part of the bridge.
상기와 같이 이루어진 본 발명에 따른 교량 하부 결함 점검장치의 작용을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the action of the lower bridge defect inspection apparatus according to the present invention made as described above are as follows.
이동부가 작동하는 경우 이동모터를 통해 회전축을 회전시킴으로써 바퀴를 회전하여 레일에서 이동부가 이동한다.When the moving part is operated, the moving part moves on the rail by rotating the wheel by rotating the rotary shaft through the moving motor.
회전부가 작동하는 경우 회전모터를 통해 지지축을 회전시킴으로써 베벨기어에 연결된 지지축이 회전하여 지지대를 회전시킨다. 교량 하부를 점검할 때 교축방향과 직각방향으로 회전시킨 상태에서 감지부를 통해 교량 하부를 점검한다. 감지부를 이동시킬 경우 교축방향과 나란한 방향으로 회전시킨 상태에서 교각 사이를 통과하여 이동부 및 감지부를 이동시킨다. When the rotating part is operated, the support shaft connected to the bevel gear rotates by rotating the support shaft through the rotation motor to rotate the support. When inspecting the lower part of the bridge, check the lower part of the bridge through the sensing section while rotating in the direction perpendicular to the direction of the bridge. When the sensing unit is moved, the moving unit and the sensing unit are moved by passing between the piers in a state in which the sensing unit is rotated in parallel with the axial direction.
지지부의 제1실시예의 경우 이동부가 이동하지 않은 상태에서 지지대를 회전하여 감지부로 보다 넓은 면적의 교량 하부를 점검한다.In the case of the first embodiment of the support, the lower portion of the bridge of a larger area is checked by the sensing unit by rotating the support while the moving unit is not moved.
지지부의 제2실시예의 경우 이동부가 이동하지 않은 상태에서 전후진모터가 회전하여 지지대가 전후진 직선운동을 함에 따라 레일에 근접한 교량 하부부위도 점검할 수 있다.In the second embodiment of the support, as the forward and backward motor rotates while the moving part is not moved, the support moves forward and backward, so that the lower portion of the bridge close to the rail can be checked.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 상기의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The features and advantages of the present invention will become more apparent from the above detailed description based on the accompanying drawings. Prior to this, the terms or words used in the present specification and claims are defined in the technical spirit of the present invention on the basis of the principle that the inventor can appropriately define the concept of the term in order to explain his invention in the best way. It must be interpreted to mean meanings and concepts.
이상, 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없 이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.While the invention has been described and illustrated in connection with a preferred embodiment for illustrating the principles of the invention, the invention is not limited to the construction and operation as shown and described. Rather, it will be apparent to those skilled in the art that many modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, all such suitable changes and modifications and equivalents should be considered to be within the scope of the present invention.
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 교량 하부 결함 점검장치는 레일을 이동하는 이동부에 무선콘트롤이 가능한 감지부를 장착한 지지대를 수평으로 설치하고 이동부에서 지지대가 회전가능하게 형성함으로써, 교량 하부를 점검하는 데 있어 작업자가 직접 점검하지 않아 작업자의 안전성을 고려할 필요가 없어지고, 교량의 폭이 넓은 경우 등 대형교량의 하부를 점검할 때 한 대의 장치로 전 교량을 점검할 수 있어 카메라가 촬영할 수 있는 범위를 초과할 때마다 로봇장치를 증설하는 비용을 절감하는 경제적인 효과를 제공할 수 있다.As described above, the lower bridge inspection device of the present invention is installed horizontally on the support mounted with a sensing unit capable of wireless control to the moving part moving the rail, and the support is rotatably formed in the moving part, thereby inspecting the lower bridge In order to inspect the lower part of a large bridge, such as when the width of a wide bridge is large, the operator can check the entire bridge with one device. Whenever it exceeds, it can provide an economic effect to reduce the cost of adding a robot device.
이동부와 연결되는 지지대 일측에 랙피니언기어를 설치하여 지지대가 직선이동하도록 함으로써, 레일에 근접한 교량 하부부위도 점검할 수 있다.By installing the rack pinion gear on one side of the support connected to the moving part to move the support linearly, the lower part of the bridge close to the rail can be checked.
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